TMS-EEG pod kontrolą MRI w pętli zamkniętej

Tło:

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) to nieinwazyjna technika, która wykorzystuje przejściowe pole elektromagnetyczne na niewielkim obszarze skóry głowy w celu zmiany aktywności neuronów. Został zatwierdzony przez Health Canada do leczenia dużych zaburzeń depresyjnych i zaburzeń obsesyjno-kompulsywnych. Pomimo częstości występowania klinicznego TMS charakteryzuje się wskaźnikiem odpowiedzi mniejszym niż 50% i dużą zmiennością wewnątrz- i międzyosobniczą. Nawet wśród zdrowych osób prawdopodobieństwo wywołania efektów neuromodulacyjnych może wynosić zaledwie 50%.

Projekt:

W zależności od celów badania uczestnicy będą musieli odwiedzić Centrum Nauk o Zdrowiu w Sunnybrook dwa lub trzy razy w różne dni. Przed pierwszą wizytą uczestnicy zostaną poddani badaniu przesiewowemu wraz z dokumentacją medyczną.

Podczas pierwszej wizyty uczestnicy zostaną poddani badaniu rezonansem magnetycznym (MRI). Podczas sesji MRI uczestnicy zostaną wprowadzeni do skanera MRI w celu zebrania obrazów, w tym skanów MRI strukturalnych i funkcjonalnych. Podczas skanów strukturalnych uczestnicy zostaną poproszeni o pozostanie wewnątrz rezonansu magnetycznego podczas wykonywania zdjęć. Podczas funkcjonalnych skanów MRI uczestnicy zostaną poproszeni o odpoczynek z otwartymi oczami, oglądanie i/lub słuchanie bodźców audiowizualnych oraz reagowanie na bodźce poprzez naciśnięcie przycisku. Przed rozpoczęciem badań MRI odbędzie się krótkie szkolenie dotyczące tego zadania. Przeprowadzona zostanie dodatkowa ocena i, jeśli to konieczne, sesje szkoleniowe, aby upewnić się, że uczestnicy przejdą badania obrazowe, a jednocześnie będą w stanie utrzymać głowę w stopniu zapewniającym akceptowalną jakość danych fMRI. Przed wejściem do sali rezonansu magnetycznego uczestnicy zostaną poproszeni o usunięcie wszelkich przedmiotów metalowych lub wrażliwych na pole magnetyczne (np. biżuterii, kluczy, kart kredytowych) w celu zapewnienia bezpieczeństwa. Uczestnicy otrzymają zatyczki do uszu lub słuchawki w celu wyciszenia głośnego hałasu wytwarzanego przez skaner MRI. Podczas skanów MRI uczestnicy wykonają to samo zadanie, które zostało przekazane podczas sesji szkoleniowej. Pomiędzy zadaniami będą organizowane krótkie przerwy. Cała procedura MRI zajmie około godziny. Jeżeli podczas badania MRI ma być rejestrowany elektroencefalograf (EEG), przed badaniem MRI potrzebna jest dodatkowa godzina na przygotowanie EEG. Po skanach MRI uczestnicy mogą zostać poproszeni o ocenę na komputerze swoich odczuć w stosunku do bodźców audiowizualnych, stanów poznawczych i stanów emocjonalnych.

Uczestnicy zostaną poproszeni o dwukrotne uczestnictwo w eksperymentach TMS-MRI w różnych dniach w ramach celu 1. Podczas sesji TMS-MRI uczestnicy będą wykonywać oddzielnie TMS i MRI. W przypadku TMS uczestnicy zostaną zaprowadzeni do gabinetu zabiegowego i posadzeni w wygodnym fotelu w lekko odchylonej pozycji. Personel badawczy delikatnie przyłoży cewkę elektromagnetyczną do głowy każdego uczestnika. Cewka TMS bezboleśnie dostarcza impulsy magnetyczne stymulujące komórki nerwowe w określonych odstępach czasu. Elektrody można zamontować na nadgarstkach uczestników i wokół oczu w celu monitorowania aktywności mięśni. Protokół leczenia każdego uczestnika będzie oparty na jego skanach MRI, sygnałach EEG lub reakcjach motorycznych. W tym kroku można ułatwić sobie użycie aparatu. Podczas TMS uczestnicy słyszą klikające dźwięki generowane przez cewkę TMS i mogą mieć dotyk lub drganie zmysłów na twarzy. Po TMS uczestnicy zostaną przeniesieni do sali MRI w celu wykonania skanów MRI, jak opisano powyżej. Ocena uczuć uczestnika i wykonania zadania może zostać dokonana po skanach MRI.

W przypadku celów 2 i 3 uczestnicy zostaną poproszeni o jednokrotne wzięcie udziału w eksperymencie TMS-EEG-MRI. Podczas sesji TMS-EEG-MRI uczestnicy najpierw przejdą wspólne badanie TMS i EEG. Następnie uczestnicy zostaną poddani badaniu MRI. W przypadku TMS-EEG uczestnicy zostaną zaprowadzeni do gabinetu zabiegowego i posadzeni w wygodnym fotelu w lekko odchylonej pozycji. Każdy uczestnik zostanie poproszony o założenie czepka EEG. Następnie za pomocą urządzenia mierzy się położenie elektrod EEG nad nasadką. Następnie na elektrody EEG nad nasadką zostanie nałożony żel przewodzący. Uczestnicy mogą odczuwać drapanie skóry, gdy personel badawczy nakłada żel przewodzący. Dodatkowe elektrody zostaną przymocowane wokół oczu i nadgarstków uczestników w celu monitorowania ruchu mięśni. Podczas TMS personel badawczy delikatnie przyłoży cewkę elektromagnetyczną do głowy uczestnika. Cewka TMS bezboleśnie dostarcza impulsy magnetyczne, które stymulują komórki nerwowe. Badacze ustalą protokół leczenia na podstawie skanów MRI każdego uczestnika, sygnałów EEG lub reakcji motorycznych. W tym kroku można ułatwić sobie użycie aparatu. Podczas TMS uczestnicy słyszą klikające dźwięki generowane przez cewkę TMS i mogą mieć dotyk lub drganie zmysłów na twarzy. Po TMS uczestnicy zostaną przeniesieni do sali MRI w celu wykonania skanów MRI, jak opisano powyżej. Po skanach MRI można dokonać oceny odczuć uczestników i wykonania zadań.